【云原生】搭建k8s高可用集群—更新于2023.04(上)

简介: 【云原生】搭建k8s高可用集群—更新于2023.04(上)

多master(高可用)介绍


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假设现在有3个node节点和3个master节点,node1到底是连到master1还是连到master2还是master3,需要有人来分配,这个中间人就是load balancer,load balancer起到两个作用,一是负载。二是检查master状态,如果master1异常,就会使node连到master2上,如果master1正常,则正常提供服务。由于节点之间互相访问是通过IP连接,这里也是一样的,只不过是通过VIP(虚拟ip)连接。


高可用集群使用技术介绍


keepalived:检查master状态,是否正常运行;配置虚拟IP。

haproxy:负载均衡服务器,起到负载作用。

master具体组件:apiserver, controller-manager, scheduler。

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高可用集群架构图


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搭建高可用k8s集群步骤

前提条件:

①固定四台主机IP,参考文章固定虚拟机IP

②可连外网

主机 IP
master1 192.168.2.200
master2 192.168.2.201
master3 192.168.2.204
node1 192.168.2.202
虚拟IP 192.168.2.203


我们以3台master,1台node为例,首先准备好4台服务器,分别在四台服务器上做操作。


1. 准备环境-系统初始化

# 关闭防火墙
systemctl disable firewalld  #永久关闭,移除开机自启项,以后开机不会启动
systemctl stop firewalld  #临时关闭,立刻关闭
# 关闭selinux
sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config   # 修改selinux配置文件为关闭状态,以后开机不会启动
setenforce 0   #临时关闭,立刻关闭
# 关闭swap分区
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab  # 修改swap配置文件为关闭状态,以后开机不会启动
swapoff -a  #临时关闭,立刻关闭
# 根据规划设置主机名
hostnamectl set-hostname <hostname>
bash   # 刷新
# 在master中添加hosts,每一个master都要执行
cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.2.203 k8s-vip
192.168.2.200 master1
192.168.2.201 master2
192.168.2.204 master3
192.168.2.202 node1
EOF
# 将桥接的 IPv4 流量传递到 iptables 的链
cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF
cat >> /etc/sysctl.conf<<EOF
net.ipv4.ip_forward=1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1
net.ipv4.neigh.default.gc_thresh1=4096
net.ipv4.neigh.default.gc_thresh2=6144
net.ipv4.neigh.default.gc_thresh3=8192
EOF
#加载
modprobe br_netfilter
sysctl -p
sysctl --system   # 生效
--------------------------------
# 时间同步
yum -y install ntpdate 
ntpdate time.windows.com


如果执行过程中出错,参考这篇文章,错误汇总


2. 所有master节点部署keepalived+haproxy


2.1 安装keepalived
# 安装相关依赖
yum install -y conntrack-tools libseccomp libtool-ltdl
# 安装keepalived
yum install -y keepalived


2.2 配置master节点
  1. master1节点配置:
cat > /etc/keepalived/keepalived.conf <<EOF 
! Configuration File for keepalived
global_defs {
   router_id k8s
}
vrrp_script check_haproxy {
    script "killall -0 haproxy"   # 检测haproxy是否存在
    interval 3
    weight -2
    fall 10
    rise 2
}
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER   # 主节点
    interface ens33     # ens33 为网卡名称,可以使用ifconfig查看自己的网卡名称
    virtual_router_id 51
    priority 250   # 权重,keepalived的master节点必须大于keepalived的backup节点
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass ceb1b3ec013d66163d6ab   # 密钥,master和backup密钥必须一致
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.2.203    # 虚拟ip
    }
    track_script {
        check_haproxy
    }
}
EOF


  1. master2、master3节点配置
cat > /etc/keepalived/keepalived.conf <<EOF 
! Configuration File for keepalived
global_defs {
   router_id k8s
}
vrrp_script check_haproxy {
    script "killall -0 haproxy"
    interval 3
    weight -2
    fall 10
    rise 2
}
vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP     # 从节点
    interface ens33    # ens33 为网卡名称
    virtual_router_id 51
    priority 200    # 必须小于MASTER权重
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass ceb1b3ec013d66163d6ab   # 密钥,于MASTER一致
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.2.203    # 虚拟ip
    }
    track_script {
        check_haproxy
    }
}
EOF


  1. 启动和检查
    三台master节点都执行
# 启动keepalived
systemctl start keepalived.service
# 设置开机启动
systemctl enable keepalived.service
# 查看启动状态
systemctl status keepalived.service


启动后查看master的网卡信息。由于虚拟IP配到了master1上,执行后,master1节点上会多出一个IP,即为虚拟IP;master2和master3上没有,挂上master1后才会出现。

ip a s ens33


4f237280b1de4552bcacadca95a9e138.png

2.3 部署haproxy
  1. 在3个master节点安装 haproxy
# 安装haproxy
yum install -y haproxy


  1. 配置
    3台master节点的配置均相同,配置中声明了后端代理的3个master节点服务器,指定了haproxy运行的端口为16443等,因此16443端口为集群的入口
cat > /etc/haproxy/haproxy.cfg << EOF
#---------------------------------------------------------------------
# Global settings
#---------------------------------------------------------------------
global
    # to have these messages end up in /var/log/haproxy.log you will
    # need to:
    # 1) configure syslog to accept network log events.  This is done
    #    by adding the '-r' option to the SYSLOGD_OPTIONS in
    #    /etc/sysconfig/syslog
    # 2) configure local2 events to go to the /var/log/haproxy.log
    #   file. A line like the following can be added to
    #   /etc/sysconfig/syslog
    #
    #    local2.*                       /var/log/haproxy.log
    #
    log         127.0.0.1 local2
    chroot      /var/lib/haproxy
    pidfile     /var/run/haproxy.pid
    maxconn     4000
    user        haproxy
    group       haproxy
    daemon 
    # turn on stats unix socket
    stats socket /var/lib/haproxy/stats
#---------------------------------------------------------------------
# common defaults that all the 'listen' and 'backend' sections will
# use if not designated in their block
#---------------------------------------------------------------------  
defaults
    mode                    http
    log                     global
    option                  httplog
    option                  dontlognull
    option http-server-close
    option forwardfor       except 127.0.0.0/8
    option                  redispatch
    retries                 3
    timeout http-request    10s
    timeout queue           1m
    timeout connect         10s
    timeout client          1m
    timeout server          1m
    timeout http-keep-alive 10s
    timeout check           10s
    maxconn                 3000
#---------------------------------------------------------------------
# kubernetes apiserver frontend which proxys to the backends
#--------------------------------------------------------------------- 
frontend kubernetes-apiserver
    mode                 tcp
    bind                 *:16443      #默认监听端口16443
    option               tcplog
    default_backend      kubernetes-apiserver    
#---------------------------------------------------------------------
# round robin balancing between the various backends
#---------------------------------------------------------------------
backend kubernetes-apiserver
    mode        tcp
    balance     roundrobin
    server      master01.k8s.io   192.168.2.200:6443 check    # 修改IP
    server      master02.k8s.io   192.168.2.201:6443 check    # 修改IP
    server      master03.k8s.io   192.168.2.204:6443 check    # 修改IP
#---------------------------------------------------------------------
# collection haproxy statistics message
#---------------------------------------------------------------------
listen stats
    bind                 *:1080
    stats auth           admin:awesomePassword
    stats refresh        5s
    stats realm          HAProxy\ Statistics
    stats uri            /admin?stats
EOF


  1. 启动和检查
    3台master都启动
# 启动 haproxy
systemctl start haproxy
# 设置开启自启
systemctl enable haproxy
# 查看启动状态
systemctl status haproxy


启动后,检查端口,查看对应的端口是否包含 16443

netstat -tunlp | grep haproxy

3d9a63fe995a4286abcbe02ac070f491.png

如果执行过程中出错,参考这篇文章,错误汇总

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